物理卷·2018届湖北省孝感高级中学高二上学期期末考试（2017-01）（无答案）

物理卷·2018届湖北省孝感高级中学高二上学期期末考试（2017-01）（无答案）

孝感高中2016—2017学年度高二上学期期末考试 物理试题 ‎ 考试时间：90分钟 分值：110分 一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分．1～6小题每题只有一个选项正确．7～10小题每题有多个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）‎ ‎1．关于电路中感应电动势的大小，下列说法中正确的是 (　　)‎ A．电路中磁通量密度越大，感应电动势就越大 B．穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大 C．电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大 D．若电路中某时刻磁通量为零，而该时刻感应电流可以不为零 ‎2．如图所示，范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B．一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60°角，经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ，又经过t2时间后回到区域Ⅰ，设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2，则(　　)‎ A．t1∶t2＝2∶1 B．t1∶t2＝1∶1‎ C．ω1∶ω2＝2∶1 D．ω1∶ω2＝1∶1 ‎ ‎3．边长为L的正方形金属框置于光滑水平面上，以某一初速度穿过方向竖直向上的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（d>L）．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程中，正确的是（ ） ‎ A．进入磁场过程a点电势高于b点电势 B．进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量 C．进入磁场过程的所用的时间等于穿出磁场过程的时间 D．穿出磁场过程的加速度可能不变 ‎4．如图甲所示,线圈ABCD固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线圈AB边所受安培力向向左且大小恒定不变,则磁场的变化情况可能是选项中的(　  ) ‎ ‎    ‎ ‎5．如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P(－L,0)、Q(0，－L)为坐标轴上的两个点．现有一电子从P点沿PQ方向射出，不计电子的重力(　　)‎ A．若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则电子从P运动到O的路程一定为πL B．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路 程一定为πL C．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程一定为2πL D．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程可能为πL，也可能为2πL ‎6．由12根相同的导线构成一个立方体，已知每条通电导线在立方体中心处产生的磁感应强度大小为，I为通电导线的电流大小，k为比例系数．若把该立方体对称的两个顶点接入电流为的电路中，则立方体中心的磁感应强度大小为（ ）‎ A．0 B． C． D．‎ ‎7．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法中符合物理学发展史的是（ 　）　‎ A．法拉第发现了法拉第电磁感应定律 ‎ B．奥斯特发现了电流的磁效应 C．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律 ‎ D．法拉第最早引入电场的概念．‎ ‎8．如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U．由此可得：该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为(　　)‎ A. 若自由运动电荷带正电，则上表面的电势比下表面的低 B. 若自由运动电荷带负电，则上表面的电势比下表面的低 C. 其它条件不变的情况下，电压U随电流I的增加而增加 D. 其它条件不变的情况下，电压U随边长a的增加而增加 ‎9．某区域的电场线分布如图2所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点．取O点为坐标原点，沿直线向右为x 轴正方向，粒子的重力忽略不计．在O 到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t 的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ 随位移x的变化图线不正确的是(　　)‎ ‎10．如图，正方形闭合 导体框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，由相同材料制成的金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等．导线框放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度方向垂直导线框所在平面向里．金属棒MN与导线框接触良好,且导线框对角线BD垂直平分MN．金属棒从B点向右匀速运动至AC的过程中 (　　)‎ A．ABCD消耗的电功率与总的电功率之比不断减小到50%‎ B．MN上拉力的功率先减小后增大 C．MN中电流不断增大 D．若导体框在D点断开，则MN中电流不变 二、实验题 （本题包括2小题，共16分）‎ 某探究学习小组对多用电表进行深入研究：‎ ‎11．（6分）多用电表的使用：一块多用电表的电阻挡有三个倍率分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，如图中虚线位置．为了较准确地进行测量，应换到 挡，换挡后需要先进行 的操作，再进行测量．若正确操作后进行测量时表盘的示数如图，则该电阻的阻值是 ．‎ ‎12．（10分）通过查阅资料，该多量程多用电表的内部结构可以简化为如图所示，则 ‎（1）A表笔为 （填“红”或者“黑”‎ ‎）表笔；‎ ‎（2）当档位开关调到“1”时，量程为1A，当档位开关调到“2”时，量程为0.1A．已知表头内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，则R1为 Ω；‎ ‎（3）为了进一步测量内部电池的内阻和电动势，‎ 用了如图电路，并在同一坐标系中作出了两次 测定的U-I图线如图所示．则：单刀双掷开关 接“1”时，做出的图线为 （填“ab”或“cd”），电池的电动势的真实值为 V、‎ 内电阻的真实值 Ω 三、计算题（本大题共4小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）‎ F θ θ B a b d c e f M N P Q ‎13．（9分）如图所示， bae和dcf是固定的足够长平行金属导轨，ab和cd在同一水平面内，整个装置放在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场中．在水平导轨上有与导轨垂直的导体棒MN，在倾斜导轨上有与导轨垂直且水平的导体棒PQ，PQ与导轨间动摩擦因数足够大．两棒与导轨间接触良好，构成一个闭合回路．已知导轨间距为L，倾斜导轨与水平面夹角为θ，导体棒MN和PQ质量均为m，电阻均为R，导轨电阻不计．现从静止开始拉动棒MN，试求：‎ ‎（1）当MN的速度为v0时，通过MN的电流方向和MN两端的电压U；‎ ‎（2）当PQ与导轨间的摩擦力为零时，MN的速度v的大小．‎ ‎14．（11分）如图所示，足够长的平行金属导轨水平放置，其间距为L＝1 m，电阻不计．垂直放在导轨上的导体棒MN、PK质量均为m＝0.1‎ ‎ kg、电阻均为R＝2 Ω，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝1 T，导体棒MN光滑．现垂直于MN施加水平力F使其运动(g＝10 m/s2)．求：‎ ‎　　（1）若PK与导轨间动摩擦因数为μ＝0.15，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求PK开始运动时MN速度v的大小；‎ ‎　　（2）若PK被固定在导轨上，金属棒MN的v－x图象如右图所示，当从静止开始运动位移x＝1 m时，拉力F做的功W．‎ ‎15．(12分)如图甲所示，有一电子源持续不断的发射质量为m、电荷量为e的电子，经加速电压U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L，屏上的A点与极板M在同一水平线上．不考虑电场边缘效应，不计电子重力及相互作用力．求：‎ ‎（1）电子进入偏转电场的速度v的大小；‎ ‎（2）若偏转电场两板间加恒定电压，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，求偏转电场所加电压U2； ‎ ‎（3）若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，其变化周期等于粒子在偏转电场中运动的时间，且恰好所有的电子都能从偏转电场通过，要使电子经加速电场后在t时刻进入偏转电场后击中AO2中点，试求偏转电场电压U0以及t的大小．‎ ‎16．（12分）如图所示，空间存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，坐标原点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为v、质量为m、带电量为+q的同种带电粒子．在x轴上距离原点x0处放置一个长度为2x0、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P（粒子一旦打在金属板P上，其速度立即变为0），x轴垂直平分金属板P．现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与y轴平行．不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力．‎ ‎（1）求磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）求被薄金属板接收的粒子中运动的最短时间和最长时间；‎ ‎（3）若薄金属板距离原点O的距离改为x0/2，从O处发射的粒子中有两个粒子先后垂直打在板上，求这两个粒子在磁场中运动时间的最大差值．‎